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本论文的主要内容是以湿法烟气脱硫过程的建模、仿真、控制与优化操作研究为实际的案例，试图得出对于复杂工业过程建模，仿真，与优化控制的一般性结果。
本论文研究工作的主要贡献有以下几点：
(1)在深入研究湿法烟气脱硫(WFGD)的工艺和机理基础上，对于模型机理清楚部分建立系统的机理模型，对于机理复杂、存在不完备知识部分，结合系统的定性知识和系统在工作点处的小样本数据，综合运用统计建模方法、系统辨识方法和基于聚类分析的模糊TS模型的建模方法，建立了电厂WFGD过程的定量，定性混合模型，实现了系统的仿真。
(2)针对WFGD过程中存在的连续动态和逻辑、离散变量(循环浆液泵，氧化风机的on/off switch)，以及吸收塔浆液的PH值对象和吸收塔吸收率对象的非线性特性(可以表示成分段线性仿射系统)等情况，建立吸收塔吸收率对象的混合逻辑动态(MLD)模型描述：
(3)在正常工况情况下考虑了WFGD系统经济性最优问题，基于吸收塔吸收率的MLD模型，运用混合整数二次规划方法(MIQP)求解WFGD过程的标准优化问题，即，在保证吸收率满足要求下的最优PH值设定，以及循环浆液泵的开启(ON)的最佳台数，实现系统的在线优化(Real Time Optimization)；并且建立了吸收塔PH值单元的混合逻辑动态模型(MDL)，基于吸收塔PH值的MLD模型设计了预测控制器计，实现了对于WFGD过程优化单元的最优的PH设定值的快速跟踪控制；
(4)主要介绍了两种基于I/O数据控制器设计方法一自抗扰控制和无模型控制技术的实际工程化研究。主要结合智能控制和自适应控制，提出了几种具备对付强干扰，大时滞，多变量耦合的功能单元以及其具体实现算法和功能组合的方法。